(57)【要約】本発明は、実質的に継ぎ目がない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルと、コア、好ましくはシェル内に配置された発泡コアとを有する一体型物品、およびその製造に関する。特に、本発明は、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルおよび発泡コアを有する冷蔵庫のドアに関すると共に、シェルおよびコアが単一の一体型の本体に反応射出成型を経て組み合わされる製造に関する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に継ぎ目なく接合された少なくとも２つの部品からなるシェルを有する物品であって、コアが前記シェル内に封入されており、前記シェルと前記コアとが一体構造を形成していることを特徴とする物品。
【請求項２】
前記シェルが実質的に無欠陥である請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記コアが発泡コアである請求項１または２に記載の物品。
【請求項４】
前記発泡コアがＰＵ発泡樹脂から製造され、前記ＰＵ発泡コアの密度が３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは、前記ＰＵ発泡樹脂の自由発泡密度は１０〜４０ｋｇ／ｍ３である請求項３に記載の物品。
【請求項５】
前記シェルの少なくとも２つの部品がＰＳ樹脂および／またはＰＵエラストマー樹脂から製造される請求項４に記載の物品。
【請求項６】
前記物品は、冷蔵庫のドアである請求項１〜５のいずれか１項に記載の物品。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の物品の製造方法であって、
（ａ）第１のシェル材料を用いて前記シェルの第１の部品を得る工程、
（ｂ）前記シェルの第１の部品上にコア材料を用いて前記コアを形成し、前記シェルの第１の部品と前記コアとの組み合わせを得、前記シェルの第１の部品上に前記コアを配置することにより、前記コアが物品の内部に閉じ込められる工程、
（ｃ）前記シェルの第２の部品のための第２のシェル材料を、前記シェルの第１の部品と接触させて、前記シェルの第１の部品と第２の部品とからなる好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成し、前記シェルの前記第１の部品と前記第２の部品は、実質的に継ぎ目なく互いに接合される工程、を有することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記工程（ｂ）が、第１の金型を開いた状態で、前記第１の金型の第１の半体の底部に前記シェルの前記第１の部品を配置し、任意選択で、関連する機能的インサートおよび／または構造強化要素を配置し、前記コア材料を前記第１の金型の第１の半体内で前記シェルの前記第１の部品の上方の空間に追加し、前記コア材料が前記コアを形成できるように前記第１の金型の第１および第２の半体を閉じ、このときに前記シェルの第１の部品と前記コアとが接着されて、前記シェルの第１の部品と前記コアとの組み合わせが形成され、前記第１の金型を開いて前記組み合わせを取り出すように実行される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記工程（ｃ）が、第２の金型を開いた状態で、前記工程（ｂ）で得られた前記シェルの第１の部品と前記コアとの前記組み合わせを、前記金型の第１の部品が前記第１の半体の底部に接触している状態で、前記第２の金型の第１の半体の成形キャビティ内に配置し、前記第１の半体の成型キャビティ内で前記金型の側壁と前記コアとの間で前記シェルの第１の部品を除く前記コアの周りに空間が形成され、任意選択で、関連する機能的インサートおよび／または構造強化要素を配置し、前記第２の金型の第１および第２の半体を閉じ、前記シェルの第２の部品を形成するように、第２のシェル材料を、前記第２の金型の第１および第２の半体の成形キャビティ内で前記シェルの第１の部品を除く前記コアの周りの空間に追加し、このときに前記シェルの第１および第２の部品と前記コアとが一緒になって一体化構造を形成し、前記シェルの第１および第２の部品は接合され、実質的に継ぎ目がなく、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成するように、前記第２の金型を開いて物品を得るように実行される請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記シェルの前記第２の部品が前記工程（ｃ）においてＲＩＭによって形成される請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのインサートが前記シェルに挿入される請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記シェルの第２の部品の少なくとも一部をより厚い厚さに形成した後に彫刻するか、または前記シェルの第２の部品の少なくとも一部を部分的に交換可能な金型の交換可能な部分で形成する請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記発泡コアがＰＵ発泡樹脂から製造され、前記ＰＵ発泡コアの密度が３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは、前記ＰＵ発泡樹脂は、１０〜４０ｋｇ／ｍ３の自由発泡密度を有する請求項７〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記シェルの第１の部品がＰＳ樹脂から製造され、および／または前記シェル材料の第２の部品がＰＵエラストマー樹脂から製造される請求項７〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記工程（ｃ）が、材料温度１０〜９０℃、好ましくは約２５℃、金型温度４０〜１００℃、好ましくは約６０℃の条件下でＲＩＭによって実施される請求項７〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルとコア、好ましくはシェル内に配置された発泡コアとを有する一体型物品、およびそれらの製造に関する。 特に、本発明は、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルと発泡コアとを有する冷蔵庫のドアに関する。ここで、シェルとコアは単一の一体の本体に組み合わされる。また、本発明は、反応射出成型（ 以下、“ＲＩＭ”と称する）によるそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルおよびコア、好ましくは発泡コアを有する一体型物品は著しい利点を有するが、それらの製造は面倒であり得る。
【０００３】
一例として冷蔵庫のドアを取り上げると、良好な断熱性および機械的強度を達成するために、以下の特徴を有する冷蔵庫のドアは有利である。ｉ）発泡コアをシェル内に配置する。ｉｉ）冷蔵庫のドアの強度を向上させるために、発泡コアとシェルを単一の一体構造に組み合わせる。ｉｉｉ）発泡コアへの外部物質の侵入を防ぐために、シェルは実質的に継ぎ目がなく、好ましくは実質的に無欠陥であるべきである。ただし、３つの特徴すべてを同時に持つことは、工業生産では困難な場合がある。第一に、発泡コアの存在はシェルの形成条件を制限する。発泡コアは強度および耐熱性が悪く、高温および高圧によって容易に損傷を受ける可能性がある。これは、発泡コアに近い位置でのシェルの形成中に高温および高圧が避けられるべきであることを意味する。一方、プラスチック成型においては、高温および高圧が一般的に使用されている。第二に、発泡コアを適切な位置に配置するためには、ある種の支持装置が必要である。しかしながら、そのような支持装置はシェル上に欠陥を容易に残す可能性があり、発泡コアとシェルの外側の環境との間の連絡をもたらす。したがって、発泡コアを内側にして、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを得ることは困難である。最後に、発泡コアとシェルを別々に成形する場合、発泡コアを損傷することなくそれらを単一の一体的な本体に組み合わせることは困難である。
【０００４】
コアが高温および高圧に対して強い場合、本発明の物品の製造はより容易であり得ることは明らかである。しかしながら、そのような場合でさえ、製造方法は依然として工程の複雑さに遭遇するであろう。
【０００５】
従来技術において、ＲＩＭは、ＰＵ冷蔵庫ドアを製造するために高密度ポリウレタン（以下、「ＰＵ」と呼ぶ）微孔性発泡コアを製造するために使用されてきた。そのような冷蔵庫のドアは、発泡コア中に孔が存在するために断熱性が改善されているが、発泡コアの密度が高すぎるため、その改善は限定的である。
【０００６】
断熱性を高めるために、真空断熱板をＰＵ発泡コアに挿入することも提案された。このような手法は、真空断熱板の信頼性が低いため、時間の経過とともに外部の物質が真空断熱板の内部に浸透して断熱性能を低下させるという問題点がある。
【０００７】
したがって、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルで囲まれた発泡コアを有する、そのような冷蔵庫のドアを得ることが望ましく、その結果、断熱は発泡コアの孔の存在によって改善されると同時に、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルは、発泡コアを外部環境から隔離し、その結果、断熱を長期間にわたって維持することができる。
【０００８】
そのような冷蔵庫ドアを得る試みとして、中国特許ＣＮ１０３９１３０３５Ａは、発泡コアと実質的に継ぎ目のないシェルとを有する冷蔵庫ドアの製造を開示している。発泡コアは別に用意され、発泡コアの周りに空の空間を設けてＲＩＭ装置の型の成形キャビティ内に配置される。実質的に継ぎ目のないシェルは、シェルがそれ自体の中に発泡コアを囲むように、空の空間でＲＩＭによって形成される。そのような方法は次の点で不利である：ｉ）フォームはその低い強度のためにフォームの金型に面する側のギャップを圧縮するＲＩＭ内の圧力下で変形するか、またはそれをさらに圧縮する。したがって、表面に欠陥を形成するのは簡単である。一方、コアを金型の内壁の支持装置に固定する必要があるので、シェルに欠陥を形成することは避けられず、その結果、内部コアと外部シェルの外側の環境との間の連絡が生じる。これは、コアの孔の中への外部物質の浸透、およびコアの断熱性能の低下を可能にする。 ｉｉ）シェル全体が高価なＲＩＭ材料から製造され、全体的なコストが高くなる。 ｉｉｉ）冷蔵庫内に貯蔵された食品に面する冷蔵庫ドアの側面はＰＵから製造され、それは食品安全性の懸念をもたらす。
【０００９】
同様の実施形態として、中国特許ＣＮ１０４３３９５３１Ａは、実質的に継ぎ目のないシェルと二色カラー注入によってシェルの内側に封入されたコアとを有する一体型物品を製造する方法を開示している。しかしながら、二色カラー注入は、高価で複雑な金型を含むので用途が限られており、注入に使用される材料に一定の要求がある。さらに、二色カラー注入は、発泡コアを損傷する高温および高圧を伴うので、発泡コアを有する物品には適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルと、コア、好ましくはシェル内に配置された発泡コアとを有する一体型物品、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、少なくとも２つの部品からなる、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のないシェルを有する物品に関し、前記シェルはコアを内部に取り囲み、シェルとコアは一体化した構造に組み合わされる。
【００１２】
好ましくは、前記シェルは実質的に無欠陥である。
【００１３】
好ましくは、コアは発泡コアである。
【００１４】
さらに好ましくは、前記発泡コアはＰＵ発泡樹脂から製造され、ＰＵ発泡コアの密度は３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、ＰＵ発泡樹脂の自由発泡密度は、好ましくは１０〜４０ｋｇ／ｍ３である。
【００１５】
物品は、例えば冷蔵庫のドアである。
【００１６】
本発明の物品の製造方法は、以下の工程を含む。
【００１７】
（ａ）第１のシェル材料を用いてシェルの第１の部品を形成する工程。
（ｂ）シェルの第１の部品上にコア材料を有するコア、好ましくは発泡コアを形成し、シェルの第１の部品とコアとの組み合わせを形成する工程。
（ｃ）第２のシェル材料を用いてコアの外側にシェルの第２の部品を形成する工程。ここでシェルの第１の部品および第２の部品は、コアを囲む実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成し、最終物品が得られる。
【００１８】
好ましくは、工程（ｃ）において、最終物品が単一の一体構造に形成されるように、コアとシェルの第２の部品とをさらに組み合わせる。
【００１９】
好ましくは、工程（ｃ）は、コア、好ましくは発泡コアが工程（ｃ）における高温、高圧による損傷を受けないように、ＲＩＭのような高温、高圧を含まない方法を用いて実施される。
【００２０】
好ましくは、工程（ａ）および（ｃ）は、シェルの第１および第２の部品を所望の形状および色で形成することができる。さらに好ましくは、第２のシェル材料を適切に選択して、所望の形状および色を有するシェルの第２の部品を、ＲＩＭ法を用いた簡単な直接注入によって工程（ｃ）で形成することができる。
【００２１】
前記工程（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、既知の条件下で既知の方法を使用して実施することができる。
【００２２】
第１のシェル材料、コア材料および第２のシェル材料は、既知の材料とすることができる。前記材料の選択は、結合を介してシェルの第１および第２の部品とコアとの単一の一体構造の形成を可能にする。すなわち、第１のシェル材料およびコア材料の選択は、結合を介してシェルの第１の部品とコアとの組み合わせの形成を可能にし、第１および第２のシェル材料の選択は、結合を介して実質的に継ぎ目のないシェルの形成を可能にし、第２のシェル材料とコア材料の選択は、結合を介してシェルの第１の部品とコアの組み合わせの形成を可能にする。これらにより、一体化構造を形成することができる。好ましくは、第２のシェル材料は、良好な流動性、シェルの第１の部品への接着性、ならびにコアに対する濡れ性および接着性を有するべきである。
【００２３】
好ましくは、前記第１のシェル材料、コア材料および第２のシェル材料は、それぞれポリスチレン（以下「ＰＳ」と呼ぶ）樹脂、ＰＵ発泡樹脂およびＰＵエラストマーＲＩＭ樹脂であり得、これらは市販の材料であり得る。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、第２のシェル材料は、エポキシド樹脂、有機シリコーン樹脂、不飽和樹脂などであり得、これらは、単一成分または混合多成分液体原料の注入とそれに続く硬化によって成形品を形成し得る。
【００２４】
第１および第２のシェル材料ならびにコア材料に公知の添加剤を添加して、シェルの第１の部品、シェルの第２の部品および／またはコアに所望の特性を付与することができる。例えば、シェルの第１および第２の部品およびコアに所望の色を付与するために顔料または染料を第１および第２のシェル材料およびコア材料に添加することができる。
【００２５】
シェルの第１および第２の部品は、形状、色または強度などの特定の性能および／または外観を付与するために、既知の方法で機械加工することができる。 ３Ｄパターンを有し、表面上に特定の質感を有する物品を製造するように、エッチングまたは彫刻によって写真またはパターンを形成することも可能である。
【００２６】
工程（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、形状、色および強度などの所望の特性を部品に付与するために様々な既知の方法で実施することができる。
【００２７】
本発明は、低コストで小規模から大規模に物品を製造することができ、製造を自動化することは容易である。
【００２８】
本発明の実質的に継ぎ目がない、好ましくは実質的に無欠陥の物品は、２つの部品に限定されず、２つを越える部品から製造することができる。異なる部品を別々の工程で製造することができるので、本発明の方法を複雑にし過ぎることなく本発明の物品のシェルを容易にカスタマイズすることができる。例えば、下記のインサートは、第１および第２のシェル以外のシェルの第３の部品と考えることができる。
【００２９】
ディスプレイユニット、真空断熱プレートおよびＲＦ装置などの様々なインサートを本発明のシェル内に配置することができる。インサートは少なくとも部分的にシェルに埋め込むことができる。本発明のシェルは実質的に継ぎ目がなく、好ましくは実質的に無欠陥なので、物品の構造はより安定しており、インサートはより確実に機能することができる。
【００３０】
インサートをシェルに入れる必要があるとき、インサートはシェルと組み合わされ、成形中に周囲のシェル材料と１つの本体に一体化することができる。そのための方法は当業者に知られている。
【００３１】
本発明のシェルの少なくとも一部は、シェルの残りの部分とは異なる方法で処理することができ、その結果、その部分は、簡単かつ迅速に低コストで、また少数でカスタマイズすることができる。これは現在の産業動向と一致しており、従来の方法で達成することは困難である。例えば、より厚い厚さで部品を製造し、次にその厚い部品を彫刻すること、またはシェルの残りの部分を変えずに部品をカスタマイズするために交換可能な成型を使用して部品を形成することが可能である。
【００３２】
中国特許ＣＮ１０３９１３０３５Ａに例示された先行技術においては、コアを型のキャビティ内に配置し、そして例えばＲＩＭによるシェルの形成のためにコアの周りに十分な空間を残すことが不可欠である。これに対し、本発明では、そのような操作は不要である。シェルの第２の部品を形成するために、シェルの第１の部品およびコアを金型内に配置することができる。操作は簡単で信頼性がある。さらに、コアを支持するために型の内面に固定された支持装置を有する必要がないので、シェルは支持装置によって残された欠陥は生じない。これにより、発泡コアの孔内への外部物質の侵入による断熱性能の経時劣化を防ぐことができる。
【００３３】
最後に、最終的な物品は、ある種の装飾的効果を得るために、直接スプレー塗装、フィルムとの積層、直接研磨または型内コーティングによって加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
図１および図２は、本発明の特定の実施形態を示しており、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルおよび発泡コアを有する一体型冷蔵庫ドアが製造されている。
【図１】工程（ｂ）の終わりにおける、閉じた第１の金型、およびシェルの形成された第１の部品と発泡コアとの組み合わせを示す。
【図２】密閉された第２の金型と、シェルの第１および第２の部品と発泡コアとを備えた形成された一体型冷蔵庫のドアを示す。
【図３】図３ａはシェルの完成した第１の部品を示す。図３ｂはシェルの第１の部品と発泡コアとの組み合わせを示す。図３ｃはシェルの第１、第２の部品と発泡コアを有する一体型冷蔵庫ドアを示す。
【図４ａ】様々な条件下での冷蔵庫のドアの外観を示す。
【図４ｂ】様々な条件下での冷蔵庫のドアの外観を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の特定の実施形態を図１および図２を参照して説明する。ここでは、実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥の一体型冷蔵庫のドアが製造される。シェルの第１の部品は、食品用の冷蔵庫の内部空間に面するライナープレートである。シェルの第２の部品は、冷蔵庫の外側の外部空間に面しているパネルである。コアは、冷蔵庫のドアの内側の発泡コアである。シェルの第１および第２の部品と発泡コアは、それぞれＰＳ樹脂、ＰＵ発泡樹脂およびＰＵエラストマー樹脂から製造される。冷蔵庫のドアのパネルはＲＩＭ製で製造される。
【００３６】
工程（ａ）：ＰＳ樹脂を用いた公知の方法により、ＰＳライナープレート１、すなわち冷蔵庫の内部空間に面するライナープレートを形成する。
【００３７】
工程（ｂ）：第１の金型２ａ＋２ｂを開いた状態で、ＰＳライナープレート１を、第１の金型の第１の半体２ａの成形キャビティの底部に配置する。任意選択で、関連する機能的インサートおよび構造強化要素を適切な場所に配置する。ＰＵ発泡樹脂を、第１の金型の第１の半体２ａ内のＰＳライナープレート１の上方の空間に注入する。第１の金型の第１および第２の半体２ａおよび２ｂを閉じ、ＰＵ発泡樹脂を発泡させ、硬化してＰＵ発泡コア３を得る。ＰＳライナープレート１とＰＵ発泡コア３とは、互いに結合してＰＳライナープレート１とＰＵ発泡コア３との組み合わせ１＋３を形成する。組み合わせ１＋３を取り出すため第１の金型２ａ+２ｂを開放する。
【００３８】
工程（ｃ）：第２の金型４ａ＋４ｂを開いた状態で、ＰＳライナープレート１とＰＵ発泡コア３の組み合わせ１＋３を、第２の金型の第１の半体４ａの成形キャビティの底部に配置する。ＰＳライナープレート１と第２の金型の第１の半体４ａの成形キャビティの底部とが互いに接触して、第２の金型の第１の半体４ａの成形キャビティ内に、頂部と成形キャビティの側壁とＰＵ発泡コア３（ＰＳライナープレート１の底部を除く）との間に成形空間を形成する。任意選択で、関連する機能的インサートおよび構造強化要素を適切な場所に配置する。第２の金型の第１および第２の半体４ａおよび４ｂを閉じ、第２の金型の第１の半体４ａの成形キャビティ内およびＰＵ発泡コア３（ＰＳライナープレート１の底部を除く）の周囲の空間にＰＵエラストマー樹脂を注入する。ＰＵエラストマー樹脂を硬化させて、固体ＰＵエラストマーパネル５、すなわち冷蔵庫の外部の空間に面するパネルを得る。このとき、ＰＵエラストマーパネル５とＰＳライナープレート１とＰＵ発泡コア３とは互いに結合して一体化構造１ ＋３＋５を形成する。ここでＰＵエラストマーパネル５とＰＳライナープレート１とは継ぎ目なく結合して、実質的に継ぎ目がなく、好ましくは実質的に無欠陥の、発泡コア３を有するシェルが形成される。第２の金型４ａ＋４ｂを開いて、発泡コア３を有する実質的に継ぎ目のない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを有する一体型冷蔵庫ドア１＋３＋５を得る。
【００３９】
そのような実施形態では、ＰＵ発泡樹脂は断熱用の低密度発泡コアを製造する発泡系である。ＰＵ発泡コアの密度は、３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、ＰＵ発泡樹脂の自由発泡密度は１０〜４０ｋｇ／ｍ ３が好ましい。
【００４０】
そのような実施形態では、ＰＳ樹脂、ＰＵ発泡樹脂およびＰＵエラストマー樹脂は既知の材料とすることができる。ＰＵエラストマー樹脂とＰＵ発泡コアおよびＰＳライナープレートとの接着を利用して、硬化後、ＰＵエラストマー樹脂は他の部品と一体構造を形成し、実質的に継ぎ目がない、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成する。ＰＵエラストマー樹脂は、注入中は液体であり、これは良好な流動性を有し、そして硬化後に固体であり、これはＰＳおよび発泡ＰＵとの良好な接着性を有する。成型は、他の部品、特に発泡コアを損傷することを避けるために、好ましくは低温、低圧下で行われる。
【００４１】
発泡コアの表面および／またはＲＩＭ型の成形キャビティの内面を覆うために、ガラス繊維布／フェルトおよび／または炭素繊維布／フェルトの１つまたは複数の層を使用することができ、これは注入された樹脂で濡れ、製品を強化することができる。
【００４２】
ＰＵ発泡樹脂およびＰＵエラストマー樹脂は、ドイツ国ルードヴィッヒスハーフェンに本社を置くＢＡＳＦから、それぞれＥｌａｓｔｏｃｏｏｌ（登録商標）樹脂およびＥｌａｓｔｏｌｉｔ（登録商標）樹脂として入手することができる。
【００４３】
このような実施形態では、ＰＵエラストマー樹脂を適切に選択することにより、工程（ｃ）においてＲＩＭによる直接注入によって様々な形状および色のＰＵエラストマーパネル５を得ることができ、設計形状の冷蔵庫を容易に得ることができる。
【００４４】
工程（ａ）で使用される条件は当業者に周知である。
【００４５】
工程（ｂ）で使用される条件は、最小限の簡単な実験で当業者によって既知の条件から選択することができる。好ましくは、発泡操作は、材料温度１０〜４０℃、好ましくは約２５℃、金型温度１５〜５０℃、好ましくは約３５℃の条件下で行われる。
【００４６】
本発明の方法の工程（ｃ）における操作条件は、工程（ｃ）自体の成功を確実にし、そしてまた断熱のような本発明の製品の適切な性能を確実にするべきである。実際、ＰＵエラストマー樹脂の注入は、本質的にＰＵ発泡コア３の収縮をもたらし、ＰＵ発泡コア３の密度の増加および断熱の低下を引き起こす。その一方で、ＰＵエラストマー樹脂の注入量を調整することは、発泡コア３の周りの空間を確実に満たすことができず、ＰＵエラストマーパネル５の表面に欠陥を生じさせる。したがって、工程（ｃ）の条件のうち、少なくともＰＵエラストマー樹脂の注入時の温度、注入量および圧力は、ＰＵ発泡コアの高い断熱性を確実にし、好ましくは実質的にＰＵエラストマーパネル表面に欠陥がないように選択されるべきである。
【００４７】
発明者は、ＰＵ発泡樹脂から誘導されたＰＵ発泡コアおよびＰＵエラストマー樹脂から誘導されたＰＵエラストマーパネルについて、好ましくは、工程（ｃ）の注入条件は、材料温度０〜９０℃、好ましくは約２５℃、金型温度０〜１００℃、好ましくは６０℃、注入時間＜２０分であることを見出した。好ましくは、工程（ｃ）における排出時間は１〜２０分であるべきである。このような穏やかな条件によって、成型され発泡されたコアを損傷から保護するために、従来の方法（メルトインジェクションなど）で一般的に使用される高温、高圧条件が回避される。対照的に、線状ポリマーがスクリューによって溶融されそして型に注入されるメルトインジェクション成型において、典型的な温度は１９０〜２２０℃であり、これは既に成形されたＰＵ発泡コアをこのときまでに破壊するであろうことが当業者に知られている。そして、ＰＵ発泡コアの断熱性が低くなり、ＰＵエラストマーパネルの表面に欠陥が生じる。このような欠点は、外部の物質が発泡コアの中に入り込むのを回避することができる製品を得るために、その後の工程で修復することができるが、これは明らかに好ましくない。
【００４８】
本発明の発泡コアは、本発明の冷蔵庫ドアの断熱を提供するものであり、その一方で、またＲＩＭ中にシェル内に挿入される。前者は低密度および高い孔閉鎖率を必要とし、後者はＲＩＭの間の圧力に対抗するために高密度を必要とする。それ故、冷蔵庫のドアの断熱と発泡コアの強度との間のバランスが達成されなければならない。発明者は、満足のいく外観を得るために、ＰＵ発泡コアの密度が３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であるべきであり、そして好ましくはＰＵ発泡樹脂の自由発泡密度が１０〜４０ｋｇ／ｍ３であるべきことを見出した。
【００４９】
第１および第２のシェル材料ならびにコア材料に公知の添加剤を添加することができ、結果として、シェルの第１の部品、シェルの第２の部品および／またはコアに所望の特性を付与することができる。例えば、冷蔵庫のドアに特定の色または視覚効果を付与するために、カラーペーストをＰＵエラストマー樹脂に添加することができる。成型プロセスには高温や高圧がかからないため、熱や圧力に敏感なカラーペーストを使用でき、色や視覚効果をより簡単に制御することができる。
【００５０】
形状、色および強度などの特定の性能および／または外観を付与するために、工程（ｃ）で得られた冷蔵庫ドアをさらに機械加工することが可能である。特に、冷蔵庫のドアパネルに１．０〜１５ｍｍ、好ましくは２．０〜６．０ｍｍの厚さで彫刻またはミル加工し、続いて研磨またはスプレー塗装などの仕上げを施して所望の質感／パターン／テキストまたは視覚効果を作り出すことによって特定のパターン／ロゴを作り出すことが可能である。このようにして、市場でのカスタマイズまたは個別化を可能にし、対応する冷蔵庫のドアを最短時間で製造することが可能である。
【００５１】
工程（ｃ）のＲＩＭは、冷蔵庫のドアに特定の性質を付与するために、様々な既知の変形によって実施することができ、または続いて実施することができる。例えば、以下のような装飾的効果を達成することが可能である。
【００５２】
型内塗装：続く仕上げを減らしそして費用を減らすように、第２の金型の閉鎖、ＰＵエラストマー樹脂の注入、硬化、および第２の金型の開放後、特定の装飾効果を有するパネルを得ることができるように、第２の金型に最初に型内塗装またはエラストマーを吹き付ける。
【００５３】
パネル機能的インサート：ガラス／ステンレス鋼／ポリカーボネートまたはアクリレート／ＰＥＴのようなプラスチック／有機材料または特定の色、模様または質感を有するそれらの組成物から製造されたプレートまたはフィルムを機能的インサートとして金型に置くことができる。第２の金型の閉鎖、ＰＵエラストマー樹脂の注入、硬化および第２の金型の開放後、パネルに装飾的および／または視覚的効果を与えるように、表面に機能的インサートを有するパネルを得ることができる。
【００５４】
上述のように、本発明は、シェルの迅速で便利な低コストのカスタマイズを少量で可能にする。例えば、製造されたパネルの一部に３Ｄ形状が得られるように部分的に交換可能な金型を使用することが可能である。このようにすれば、金型全体を変えるのではなく、パネルの特定の部分に対応する金型の部分を変えるだけでよい。したがって、工程（ｃ）のプロセスの大部分を変えずにパネルのカスタマイズを達成するように、パネルの大部分を変えることなくパネルの部分の対応する３Ｄ形状を変えることが可能である。別の例では、パネルに対応する金型の部分を設計することによって、その部分が約３ｍｍなどのより厚い厚さを有するパネルを製造することが可能である。次いで、厚い部分は、例えば、厚い壁の彫刻によって所望の３Ｄ形状に機械加工することができる。このように、厚壁彫刻プロセスを変えることによって、パネルの大部分を変えることなく、様々な３Ｄ形状を得ることが可能であり、その結果、工程（ｃ）のプロセスを変えずにパネルをカスタマイズすることができる。
【００５５】
シェルのための前述のカスタマイズ方法は、シェルの迅速で便利な低コストのカスタマイズを少量で可能にする。この種のカスタマイズは、現在の業界の傾向と一致しているが、従来達成することは困難である。特に、工程（ｃ）が成功するためには、使用される材料を金型設計と一致させることが重要である。すなわち、選択されたＰＵ発泡樹脂に対して、第２の金型は適切な成形を達成するために慎重に設計されなければならない。材料が変わると、金型も変える必要がある。したがって、シェルをうまく形成することに関しては、型を変えないことが有利である。一方、シェルをカスタマイズするには、金型を変更する必要がある。これは、金型を変更しないでおくことの期待と矛盾する。本発明の方法は、工程（ｃ）のプロセス（特に型）を不変に維持しながらシェルのカスタマイズを達成する。これは工業的に重要である。
【００５６】
そのような実施形態では、シェルの２つの部品は、ＰＵ材料の接着能力を利用して、接着により発泡コアと接着され、これは余分なプロセスおよびコストを節約し、さらに製品構造をより安定にする。
【００５７】
このような実施形態では、冷蔵庫のドアの内面が食品グレードＰＳから製造されるので、より良い衛生および安全性の効果が達成され、ドアの内面は顧客が好む白色を使用することができる。
【００５８】
そのような実施形態では、ＰＵエラストマーとＰＳを接合するシェルの継ぎ目のない接合部は、それが外観に悪影響を及ぼさないように、例えばシールストリップで覆うことができる。
【００５９】
このような実施形態では、冷蔵庫ドアの内面の複雑な形状をＰＳによって別に形成することができるので、ＰＳライナープレートを製造するための金型は設計が簡単であり、それによってコストが削減される。
【００６０】
このような実施形態では、パネル５のみが高価なＰＵエラストマーでできているので、ライナープレート１は安価なＰＳから製造され、材料コストを大幅に削減することができ、成型プロセスを便利に実施することができる。
【００６１】
本明細書において、“実質的に”とは、全体の８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、最も好ましくは９９％以上を意味する。例えば、“２つの部品が実質的に継ぎ目なく接合されている”とは、２つの部品が接合によって接合され、継ぎ目のない接合の長さが接合の全長の８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、最も好ましくは、９９％以上であることを意味する。別の例として、“シェルは実質的に継ぎ目がない”とは、シェルは接合により部品を組み合わせて形成されるが、継ぎ目のない結合の長さが８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、最も好ましくは、接合の全長の９９％以上であることを意味する。さらに別の例では、“シェルが実質的に無欠陥である”とは、総表面積の８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上、最も好ましくは９９％以上が欠陥で占められていないことを意味する。
【００６２】
本発明において、接合部またはシェルに関する用語“継ぎ目”は、成型プロセスによって生じるシェルの２つの部品間の接合における継ぎ目を指す。したがって、接合部またはシェルに関する用語“継ぎ目のない”は、成形プロセスのために生じる接合部またはシェルの２つの部品の間に継ぎ目がないことを意味する。例えば、シェルの一部がそれ自体２つの材料で形成されているために継ぎ目を含むが、シェルの２つの部品の間の接続は接続による継ぎ目がないので、シェル上の継ぎ目は継ぎ目と見なされるべきではない。本発明の文脈において、シェルは継ぎ目がないと見なされるべきである。成型中に形成された継ぎ目を“修復”するためのプロセスが存在することに留意すべきである。例えば、シェルに効果的に接着することができるパッチを用いてシェル上の継ぎ目を修復することができる。そのような接続は、修復された後でも、本発明の文脈においては継ぎ目がないと見なすことはできない。
【００６３】
本発明において、シェルに関する“欠陥”という用語は、コアの支持によって本質的に形成され、シェルの外側の環境と内部コアの連絡をもたらすシェル上の欠陥を意味する。したがって、シェルに関して“無欠陥”という用語は、コアの支持に起因して本質的に形成され、シェルの外側の環境と内側コアとを連絡させることになるシェル上の欠陥がないことを意味する。例えば、金属部品を取り付けるためにシェルに穴がある場合、そのような穴は成型プロセス中のコアの支持のために本質的に存在しないので、そのような穴は本発明の文脈では欠陥とは見なされず、本発明の文脈ではそのようなシェルは無欠陥と見なされる。例えば、欠陥を覆うためにシェルに効果的に付着することができる材料の“パッチ”を適用することによって、シェルの成形中に形成された欠陥を“修復する”技術があることを理解されたい。ただし、このような修理シェルは、修理された後もまだ“欠陥がある”と見なされる。
【００６４】
例えば、ＰＳ樹脂がライナープレートを製造するのに使用され、ＰＵ発泡樹脂がコアを製造するのに使用され、そしてＰＵエラストマー樹脂がパネルを製造するのに使用されるこのような冷蔵庫ドアを製造するために、ライナープレート、コアおよびパネルを従来の方法で別々に形成し、次いでそれらを一緒に組み立て、そして接着のような手段を用いて３つの部品を１つの本体に一体化することが可能であることは明らかである。しかしながら、成型工程では、ライナープレートとパネルとの接続部における継ぎ目は避けられず、継ぎ目は３つの部品を１つの本体に一体化するための前記接着によって閉じることができるが、接着の前に、製品の成形が既に完了しているので、製品は本発明の文脈では“実質的に継ぎ目がない”とは見なされない。接着は単に仕上げ工程であり、成型プロセスの一部ではない。
【００６５】
別の例として、上述のように、本発明では、ＰＳ樹脂を使用してライナープレートを製造し、そしてＰＵ発泡樹脂を使用して発泡コアを製造し、そしてＰＵエラストマー樹脂を使用してパネルを製造し、パネルは装飾的なインサートとして生産者のプラスチックのロゴを有することができる。そのような冷蔵庫ドアの製造において、インサートが最初に製造され、工程（ａ）および（ｂ）が別々に行われる。次に、工程（ｃ）が実行されるとき、インサートは、最初に第２の金型の半体に取り付けられ、続いて金型を閉じ、ＰＵエラストマー樹脂を注入し、硬化し、第２の金型を開くことによって、パネルにロゴが付いている一体化冷蔵庫ドアを得る。ロゴに穴が開いている（“欠陥”）場合、その穴は完成した冷蔵庫のドアに維持される。しかしながら、そのような穴は、明らかに本発明の文脈における欠陥ではなく、そして得られた製品は、穴がどれほど大きくても、依然として実質的に欠陥がないと見なされる。
【実施例】
【００６６】
以下の実施例は、本発明の工程（ｃ）の実施を例示する。工程（ａ）および（ｂ）の実施は当業者に周知であることに留意されたい。
【００６７】
本発明の方法の工程（ｃ）は、冷蔵庫のドアを得るために様々な条件下で実施される。使用される条件は以下の通りである。
【００６８】
- 材料：パネル材料は、Elastolit CR 8739-200 A/B（BASF製の２成分ＰＵエラストマー樹脂であり、２つの成分はＡおよびＢと命名されている）。発泡コア材料は、Elastocool CH 2030/126 C-A（BASF製のＰＵ発泡樹脂）である。ライナープレート材料はStyrolux PS 2710（BASF製のブリスターグレードＰＳ）である。
- 材料温度：ＡおよびＢ成分は２５℃。
- 金型温度：下の表を参照のこと。
- 注入量：下の表を参照のこと。成分ＡとＢの合計として測定される。
- 排出時間：１５分
- 注入圧力：Ａ、Ｂ成分に対し１０ＭＰａ。
- 注入流量：２０９ｇ／秒。
- 注入時間：８．５秒。
- ゲル化時間：２１秒。
- 発泡コア密度：高：約４５ｋｇ／ｍ３、低：約３５ｋｇ／ｍ３。
【００６９】
完成品および幾つかの発泡条件を以下の表に記載する。
【００７０】
【表１】
2019537526.tif 000003
【００７１】
実施例１で得られた完成品の外観および断面図を図４ａに示す。左側の写真は冷蔵庫のドアの外観を示し、右側の写真は中央から切断された後の冷蔵庫のドアの断面を示しており、左側がパネルであり、右側がライナープレートである。真ん中は冷蔵庫のドアの内側の発泡コアである。パネルとライナープレートが継ぎ目なく接合され、冷蔵庫のドアは完璧な外観を持ち、冷蔵庫のドアは一体構造を有していることが分かる。
【００７２】
実施例２で得られた完成品の外観を図４ｂに示す。エラストマーパネルの表面には大きな気泡があり、角や端の外観が悪いことが分かる（丸で囲んだ部分を参照）。
【００７３】
上記の例から、選択された金型および材料を用いて試験された条件下で、一方では、金型温度および注入量を増加させることによって、外部材料のコアへの浸透を回避することができる冷蔵庫ドアを得ることができるが、外観は悪く、商品価値は限られており、他方では、発泡コアの密度を制御することにより、より見栄えの良い冷蔵庫用ドアを得ることができる。
【００７４】
要約すると、本発明の一態様では、以下の実施形態が実施される。
【００７５】
１．実質的に継ぎ目がなく接合された少なくとも２つの部品からなるシェルを有する物品であって、コアがシェル内に封入されており、シェルとコアとが一体構造を形成している物品。
【００７６】
２．前記シェルが実質的に無欠陥である実施形態１に記載の物品。
【００７７】
３．前記コアが発泡コアである実施形態１または２に記載の物品。
【００７８】
４．前記発泡コアがＰＵ発泡樹脂から製造され、前記ＰＵ発泡コアの密度が３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは、ＰＵ発泡樹脂の自由発泡密度は１０〜４０ｋｇ／ｍ３である実施形態３に記載の物品。
【００７９】
５．前記シェルの少なくとも２つの部品が、ＰＳ樹脂および／またはＰＵエラストマー樹脂から製造される実施形態４に記載の物品。
【００８０】
６．前記物品が冷蔵庫ドアである実施形態1〜５の何れか1に記載の物品。
【００８１】
７．実施形態1〜６の何れか１に記載の物品の製造方法であって、以下の工程を有する。
【００８２】
（ａ）第１のシェル材料を用いて前記シェルの第１の部品を得る工程。
（ｂ）前記シェルの第１の部品上にコア材料を用いて前記コアを形成し、前記シェルの第１の部品と前記コアとの組み合わせを得、前記シェルの第１の部品上に前記コアを配置することにより、前記コアが物品の内部に閉じ込められる工程。
（ｃ）前記シェルの第２の部品のための第２のシェル材料を、前記シェルの第１の部品と接触させて、前記シェルの第１の部品と第２の部品からなる好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成し、前記シェルの前記第１の部品と前記第２の部品は、実質的に継ぎ目なく互いに接合される工程。
【００８３】
８．前記工程（ｂ）が以下のように実施される実施形態７に記載の方法。
【００８４】
第１の金型を開いた工程（ｂ）で、前記第１の金型の第１の半体の底部に前記シェルの前記第１の部品を配置する。任意選択で、関連する機能的インサートおよび／または構造強化要素を配置する。前記コア材料を前記第１の金型の第１の半体内で前記シェルの前記第１の部品の上方の空間に追加し、前記コア材料が前記コアを形成できるように前記第１の金型の第１および第２の半体を閉じ、このとき、前記シェルの第１の部品と前記コアとが接着されて、前記シェルの第１の部品と前記コアとの組み合わせが形成される。前記第１の金型を開いて前記組み合わせを取り出す。
【００８５】
９．前記工程（ｃ）が以下のように実施される実施形態７または８に記載の方法。
【００８６】
第２の金型を開いた工程（ｃ）で、前記工程（ｂ）で得られた前記シェルの第１の部品と前記コアとの前記組み合わせを、前記第２の金型の第１の半体の成形キャビティ内に配置する。前記金型の第１の部品は、前記第１の半体の底部に接触しており、前記第１の半体の成型キャビティ内で前記金型の側壁と前記コアとの間で前記シェルの第１の部品を除く前記コアの周りに空間が形成される。任意選択で、関連する機能的インサートおよび／または構造強化要素を配置する。前記第２の金型の第１および第２の半体を閉じる。前記シェルの第２の部品を形成するように第２のシェル材料を、前記第２の金型の第１および第２の半体の成形キャビティ内で前記シェルの第１の部品を除く前記コアの周りの空間に追加する。このとき、前記シェルの第１および第２の部品と前記コアとが一緒になって一体化構造を形成し、実質的に継ぎ目がなく、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成するように前記シェルの第１および第２の部品は接合される。前記第２の金型を開いて物品を得る。
【００８７】
１０．前記シェルの第２の部品が、工程（ｃ）においてＲＩＭによって形成される実施形態７〜９のいずれか１に記載の方法。
【００８８】
１１．少なくとも1つのインサートが前記シェルに挿入される実施形態７〜１０のいずれか1に記載の方法。
【００８９】
１２．前記シェルの少なくとも一部がより厚い厚さに形成され、次いで彫刻される、または前記シェルの少なくとも一部が部分的に交換可能な金型の交換可能な部分で形成される実施形態７〜１１のいずれか１に記載の方法。
【００９０】
１３．前記発泡コアがＰＵ発泡樹脂から製造され、前記ＰＵ発泡コアの密度が３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは、前記ＰＵ発泡樹脂は、自由発泡密度が１０〜４０ｋｇ／ｍ３である実施形態７〜１２の何れか1に記載の方法。
【００９１】
１４．前記シェルの第１の部品が、ＰＳ樹脂から製造され、および／または前記シェル材料の第２の部品がＰＵエラストマー樹脂から製造される実施形態７〜１３のいずれか１に記載の方法。
【００９２】
１５．前記工程（ｃ）が、材料温度１０〜９０℃、好ましくは約２５℃、金型温度４０〜１００℃、好ましくは６０℃の条件下でＲＩＭによって実施される実施形態７〜１４のいずれか１に記載の方法。
【００９３】
１６．物品の製造方法であって、前記物品は、シェルと該シェルに囲まれたコアとを有し、前記シェルは、少なくとも２つの実質的に継ぎ目なく接合された部品からなり、好ましくは実質的に無欠陥であり、前記コアは発泡コアであり、前記シェルと前記コアは一体構造を形成しており、以下の工程を有する。
【００９４】
（ａ）第１のシェル材料を用いてシェルの第１の部品を得る工程。
（ｂ）前記シェルの第１の部品上にコア材料で前記コアを形成し、前記シェルの第１の部品と前記コアとの組み合わせを得る工程。ここで、前記シェルの第１の部品上に前記コアを配置することにより、物品の前記シェル内に前記コアが閉じ込められる。
（ｃ）前記シェルの第２の部品のための第２のシェル材料を、前記シェルの第１の部品と接触させて、前記シェルの第１の部品と第２の部品からなる好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成し、前記シェルの第１と第２の部品は、実質的に継ぎ目がなく互いに接合さる工程。工程（ｃ）はＲＩＭによって実施される。
【００９５】
１７．前記工程（ｂ）が以下のように実施される実施形態１６に記載の方法。
【００９６】
第１の金型を開いた工程（ｂ）で、前記第１の金型の第１の半体の底部に前記シェルの前記第１の部品を配置する。任意選択で、関連する機能的インサートおよび／または構造強化要素を配置する。前記コア材料を前記第１の金型の第１の半体内で前記シェルの前記第１の部品の上方の空間に追加し、前記コア材料が前記コアを形成できるように、前記第１の金型の第１および第２の半体を閉じる。このとき、前記シェルの第１の部品と前記コアとが接着されて、前記シェルの第１の部品と前記コアとの組み合わせが形成される。前記第１の金型を開いて前記組み合わせを取り出す。
【００９７】
１８．前記工程（ｃ）が以下のように実施される実施形態１６または１７に記載の方法。
【００９８】
第２の金型を開いた工程（ｃ）で、前記工程（ｂ）で得られた前記シェルの第１の部品と前記コアとの前記組み合わせを、前記第２の金型の第１の半体の成形キャビティ内に配置する。前記金型の第１の部品は、前記第１の半体の底部に接触しており、前記第１の半体の成型キャビティ内で前記金型の側壁と前記コアとの間で前記シェルの第１の部品を除く前記コアの周りに空間が形成される。任意選択で、関連する機能的インサートおよび／または構造強化要素を配置する。前記第２の金型の第１および第２の半体を閉じる。前記シェルの第２の部品を形成するように第２のシェル材料を、前記第２の金型の第１および第２の半体の成形キャビティ内で前記シェルの第１の部品を除く前記コアの周りの空間に追加する。このとき、前記シェルの第１および第２の部品と前記コアとが一緒になって一体化構造を形成し、実質的に継ぎ目がなく、好ましくは実質的に無欠陥のシェルを形成するように前記シェルの第１および第２の部品は接合される。前記第２の金型を開いて物品を得る。
【００９９】
１９．前記工程（ｃ）において、前記シェルの第２の部品がＲＩＭによって形成される実施形態１６〜１８のいずれか１に記載の方法。
【０１００】
２０．前記シェルの第２の部品の少なくとも一部が、より厚い厚さに形成され、次いで彫刻される、または前記シェルの第２の部品の少なくとも一部が、部分的に交換可能な金型の交換可能な部分で形成される実施形態１６〜１９のいずれか１に記載の方法。
【０１０１】
２１．少なくとも１つのインサートが前記シェルに挿入される実施形態１６〜２０のいずれか１に記載の方法。
【０１０２】
２２．前記第１のシェル材料がＰＳ樹脂であり、および／または前記第２のシェル材料がＰＵエラストマー樹脂であり、および／または前記コア材料がＰＵ発泡樹脂である実施形態１６〜２１のいずれか１に記載の方法。
【０１０３】
２３．前記ＰＵ発泡コアの密度が３０〜８０ｋｇ／ｍ３、好ましくは４０〜８０ｋｇ／ｍ３であり、好ましくは、ＰＵ発泡樹脂の自由発泡密度が１０〜４０ｋｇ／ｍ３である実施形態１６〜２２のいずれか１に記載の方法。
【０１０４】
２４．前記工程（ｃ）が、１０〜９０℃、好ましくは約２５℃の材料温度、４０〜１００℃、好ましくは約６０℃の金型温度の条件下でＲＩＭによって実施される実施形態１６〜２３のいずれか１に記載の方法。
【０１０５】
２５．実施形態１６〜２４の何れか1に記載の方法により得られる物品であって、前記物品は、冷蔵庫ドアである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【国際調査報告】
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